36. Акустико-химическое воздействие (ахв). Условия успешного применения акустических методов. Преимущества и недостатки технологий ахв. Сейсмоакустическое воздействие (сав). Эффекты при сав.
Акустические методы
Каждый элементарный объем насыщающей среды и скелета пласта совершает относительно друг друга колебательные движения около положения равновесия, которые сопровождаются периодическими изменениями плотностей и давлений.
Оценка характера колебательных движений в пористой среде производится с помощью акустического числа Рейнольдса:
где υ max – амплитуда колебательной скорости, м; ω – частота колебаний, Гц; с0 – скорость распространения звука в пласте, м/с; μ – вязкость пластовых флюидов, мПа·с; ρ – плотность пластовых флюидов, кг/м3.
Многократно увеличиваются фазовые проницаемости коллекторов в акустическом поле (из-за деструкции приповерхностного слоя жидкости за счет периодических колебаний скелета и флюида).
При распространении акустического поля в реальной среде часть энергии поля переходит в теплоту
Влияние акустического поля на обрабатывающий состав
Возникновение знакопеременных (сжатие - растяжение) быстропротекающих во времени высоких градиентов давления, величина которых достаточна для разрушения кольматирующих твердых и пристенных аномально вязких структур в поровых каналах. Жесткие гидрофилизирующие загрязнения отрываются от стенок каналов и переходят во взвешенное мелкодиспергированное состояние.
Акустическое воздействие может сочетаться с любыми средствами реагентного воздействия (СКО, ГКО, применение ингибиторов АСПО, растворителей, ПАВ, ВУС), используемыми для очистки ствола и ПЗП
Условия успешного применения акустических методов
Правильный подбор обрабатывающего состава, задавливаемого в призабойную зону пласта, где осуществляется перестрел пласта и в среде которого генерирует ультразвуковое излучение.
В добывающих скважинах - применение обрабатывающих составов на углеводородной основе – растворы катионактивных ПАВ, анионактивных малорастворимых ПАВ или их смесей.
В нагнетательных скважинах - применение водных растворов неионогенных ПАВ, растворимых анионактивных ПАВ или их смесей.
Сочетание методов реагентного и акустического воздействия в рамках комплексной технологии
обеспечивается возможность избирательного «сдвоенного» воздействия в заданных интервалах продуктивного разреза;
активизируется процесс воздействия на продуктивные объекты и увеличивается радиус зоны его влияния, ускоряются физико-химические процессы под влиянием высокочастотного акустического поля в пластах с различными ФЕС, составом, степенью их насыщения и кольматации;
ускоряются процессы: выноса кольматантов и продуктов химических реакций из прискважинной зоны; освоения пластов и скважин; повышения (восстановления) естественной проницаемости коллекторов и потенциальной продуктивности;
выравниваются профили притока пластовой продукции и приема рабочих флюидов, а также ограничиваются локальные притоки воды в скважину в результате избирательного воздействия на различные интервалы продуктивного разреза.
Недостатки технологий АХВ
регламентируется качественный и компонентный состав углеводородных растворителей – должно быть полное отсутствие водной фазы;
необходимо содержание ароматических углеводородов, как наиболее мощных растворителей смол, асфальтенов и парафинов;
отсутствие галогенсодержащих углеводородов как вредных (особенно хлорпроизводных) для процессов подготовки и переработки нефтей.
Эффекты при сейсмоакустическом воздействии
ускорение (до 1000 раз) гравитационной сегрегации нефти и воды;
увеличение относительных фазовых проницаемостей для нефти с большей степенью, чем для воды;
увеличение (в десятки раз) скорости и (до 3 раз) полноты капиллярного вытеснения нефти водой;
возникновение сейсмоакустической эмиссии, сопровождаемой возникновением трещин, подвижек и изменением напряженного состояния пород;
разрыв отдельных межзерновых контактов, облегчение переупаковки зерен и постепенное увеличение уплотнения;
разуплотнение (уплотнение) отдельных маленьких участков в зависимости от интенсивности воздействия упругих колебаний на пласт, состояния напряженности пород пластов в районе скважин участка воздействия.
37. Методы упруго-волнового воздействия на пласт. Виброобработка забоев скважин. Типы вибраторов (золотниковые, вставные гидравлические вибраторы). Имплозионные методы. Преимущества и механизмы действия имплозионных методов.
Методы упруговолнового воздействия на пласт
Физические методы ПНП. Увеличение притока нефти при применении этих методов ПНП происходит вследствие улучшения коллекторских свойств пород или реологических свойств нефти, в некоторых случаях оба эти фактора проявляются одновременно, обеспечивая тем самым комплексность воздействия на продуктивный пласт.
Это воздействие упругими волнами, электрическими и магнитными полями, тепловое воздействие, гидроразрыв пласта, бурение горизонтальных и боковых стволов скважин, ОПЗ свабированием.
Классификация методов виброволнового воздействия: 1. Методы воздействия на ПЗС. 2. Методы воздействия на нефтяной пласт через скважины. 3. Методы воздействия на пласт с земной пов-ти.
Вставные гидравлические вибраторы
Под действием упругих колебаний и перепадов давления, направленных из пласта в скважину, происходит разупрочнение кольматирующего материала, глинистых включений и очистка поровых каналов коллектора,
устраняется блокирующее влияние остаточных фаз газа, нефти и воды,
инициируется фильтрация флюидов в низкопроницаемых пропластках и зонах,
повышается охват пласта, как по толщине, так и по простиранию.
Имплозионные методы
Технологии с использованием трубных испытателей пласта - показали хорошие результаты, особенно при комплексировании с ТГХВ, ГКО. Недостатками этого метода являются затухаемость процесса и трудоемкость повторного выполнения
Технологии с использованием имплозионных желонок, спускаемых на кабеле. Очень высокие результаты получены при термоимплозионном воздействии (соединение положительных факторов ТГХВ и имплозии, осуществляемых одновременно – последовательно). Простота технологии позволяет осуществлять ее при очередном подземном ремонте нефтяной скважины. Результаты испытаний технологий ТИВ в НГДУ «Бавлынефть» подтвердили эффективность их применения, успешность их составляет 93,5%, дополнительная добыча на 1 скважину составляет 1233 т нефти при продолжительности эффекта 440 сут.
Разновидности термоисточников
газогенерирующий сгораемый материал на основе аммиачной селитры,
малогазовый сгораемый материал на основе железоалюминиевого термита, (создает в интервале обработки высокотемпературную зону с умеренным повышением давления). Это позволяет повысить эффективность ОПЗ пласта с вязкой нефтью и битумом.
Термогазохимическая экспресс-технология повышения продуктивности скважин
Перевод непосредственно в забое рабочей жидкости (кислотного раствора, растворителя, ПАВ или их композиции) в наиболее активное высокотемпературное газожидкостное или парообразное состояние. Наряду с повышением эффективности обработки это позволяет существенно сократить расход реагента.
Рабочая жидкость в зоне смешения нагревается и превращается в газожидкостное состояние, сопровождающееся созданием гидродавления.
Эффективность обработки достигается благодаря комплексу одновременного воздействия на ПЗП температуры, активной жидкостной смеси, давления и химической реакции.